ЖЕЛЕЗО В АКВАРИУМЕ

Добавил статью: Роман

Дата: 2015-08-11

ЖЕЛЕЗО В АКВАРИУМЕ

Е.ЗАГНИТЬКО г.Москва

Играя важнейшую роль в формировании растительных тканей и обеспечении их дыхания, являясь биокатализатором процесса фотосинтеза, железо представляет собой незаменимый элемент питания растений. В природе водные растения имеют не иссякающий его источник либо в воде, либо в грунте, либо и в том и другом одновременно. В аквариуме же единственным «естественным» его поставщиком является рыбий корм. Поставщиком, как правило, недостаточным. А нехватка этого элемента приводит к дефектам развития растений.
Обычные признаки дефицита железа - пожелтение или даже побеление листьев (хлороз) при сохранении зеленого цвета жилок. Наиболее заметны эти признаки на молодых листьях и быстрорастущих растениях.
Чтобы разобраться в том, как такую нехватку компенсировать, нужно понять, в каком виде железо обычно оказывается доступным растениям, а также механизм его усвоения.

Фото железо в аквариуме

Прежде всего отметим, что железо - элемент поливалентный и в обычных условиях способно существовать в двух формах: двухвалентной Fe(II) (восстановленной) и трехвалентной Fe(III) (окисленной).
Процессы дыхания и фотосинтеза обеспечиваются способностью железа быстро и обратимо менять свою степень окисления от Fe(II) к Fe(III). При этом происходит перенос электронов, который очень грубо можно назвать основной сущностью процесса дыхания. В живых тканях растений этот перенос обратим, но начинается он именно от двухвалентного к трехвалентному - и именно поэтому как раз в двухвалентном железе растения прежде всего и нуждаются. Далее будет подробнее пояснено, как они его усваивают. А пока попробуем разобраться, что с железом происходит в воде.

Его водная двухвалентная форма, к сожалению, нестойка и быстро самопроизвольно превращается в трехвалентную. Скорость и степень такого окисления определяются редокс-потенциалом раствора (pН). Не углубляясь в тонкости, скажем, что его величина характеризует способность воды к окислению и определяется концентрацией окислителей, включая, в частности, растворенный кислород.

В хорошо функционирующем, регулярно и правильно обслуживаемом аквариуме pН достаточно высок. Относительно низкие его значения характерны для застоявшихся, заболоченных водоемов, а также для самых нижних слоев субстрата.

Однако окисление - это только одна беда, подстерегающая растворенное железо в аквариуме. Кроме этого, его ионы могут взаимодействовать с водой, образуя малорастворимые гидроксосоединения типа Fe(OH)nOm. Этот процесс уже определяется кислотностью раствора рН. Чем раствор кислее, тем дольше железо будет находиться в нем в ионной, растворимой форме. И наоборот - чем вода щелочнее, тем скорее железо выпадет в осадок. В реальности ионы железа могут существовать в растворах действительно долго при рН не выше 3. что, конечно, для аквариума неприемлемо.

Фото железо в аквариуме

В близкой к нейтральной аквариумной среде железо склонно образовывать гидроксосоединения весьма быстро. А они, в свою очередь, почти сразу же превращаются в совсем нерастворимые смешанные двух-трехвалентные оксиды типа FeO—»Fe203. Почему смешанные, двух-трехвалентные? Процессы окисления и гидроксилирования (образования гидроксосоединений) идут параллельно, и глубина их прохождения зависит от общей совокупности условий в аквариуме, т.е., резюмируя, приходим к выводу, что необходимое растениям двухвалентное железо в аквариумной воде, во-первых, в значительной степени окисляется, превращаясь в трехвалентное, и, во-вторых, неминуемо рано или поздно (скорее рано) выпадает в осадок.

Картинка, в общем, безрадостная. Означает ли она, что железо перестанет быть доступным растениям? Только в определенной степени. Понятно, что железо стремится уйти из воды, выпасть в осадок. Но уходя из «сферы влияния» листьев, оно при этом попадет в грунт, в область действия корней. А там уже происходят достаточно любопытные процессы, о которых мы поговорим ниже. Пока же, возвращаясь к растворам, отметим такой спасительный факт, как существование особых соединений, способных предохранять железо (и не только его, но и другие металлы) как от окисления, так и от гидроксилирования. Их называют комплексонами или хелаторами, а их соединения - комплексами или хелатами. Хотя, если быть абсолютно точным, хелаты - это лишь одна из форм комплексов, в которой атом металла охватывается «клешнями» комплексо-образователя (по-гречески «chele» -клешня). Эти реактивы, тесно связываясь с ионами двухвалентного железа, способны достаточно долго сохранять его именно в такой, двухвалентной форме, предотвращая переход в трехвалентную и предохраняя от гидроксилирования.

Комплексоны - органические соединения искусственного или природного происхождения (да-да, именно так - растения сами способны выделять собственные комплексоны для целей питания!). Их способность удерживать железо в растворимом состоянии (в виде комплекса) далеко не одинакова. В химии она характеризуется константой нестойкости и выражается числом, умноженным на 10 в отрицательной степени. Что-то вроде Зх10~12. Так rot, чем меньше показатель этой степени (т.е. чем большее число стоит при знаке «минус»), тем более стойкий комплекс образуется и тем большее время железо будет находиться в растворе. Отсюда очевидно, что двухвалентное железо имеет смысл вносить в аквариумную воду не в «чистом», а в закомплексованном виде.

Тогда оно будет сохраняться в зоне действия листьев достаточно долго. Именно так и поступают фирмы-производители водорастворимых аквариумных удобрений: в продаже имеются различные комплексные удобрения, содержащие, в том числе, и железо: «Tetra Planta Min», «УАР-21», «Leaf Zone» и другие. Они достаточно хорошо себя зарекомендовали и вполне подходят для подкормки растений. Если же вы сталкиваетесь с незнакомым продуктом, внимательно прочтите этикетку (аннотацию). Обычно, если в составе удобрения железо имеется, то производители не забывают этот факт подчеркнуть особо. Не хотел бы рекомендовать «Sera Florena» - использование этого удобрения вызвало слишком много нареканий у аквариумистов.

А как быть, если фирменные приличные удобрения недоступны или по каким-либо причинам не устраивают? Железосодержащую подкормку вполне можно «сварить» самостоятельно. Мы уже знаем, что обязательными компонентами такого «зелья» должны быть содержащий двухвалентное железо реактив и какое-нибудь органическое соединение, обладающее комплексообразующими свойствами. Что же из более или менее доступных аквариумистам соединений можно использовать для этих целей?

В садово-огородных магазинах продают так называемый «железный купорос» (только не путать с купоросом медным!) - салатово-зеленые кристаллы с химической формулой FeS04x7H20. Это сульфат двухвалентного железа безо всяких комплексонов. В сухом виде оно достаточно долго сохраняется без перехода в трехвалентную форму. Обратите только внимание на слова «достаточно долго»: со временем, особенно при несоблюдении условий хранения (прежде всего - отсутствия влаги) железо может окислиться.

Тогда кристаллы купороса меняют свой цвет на ржаво-рыжий. Такие лучше выкинуть. Но в растворе чистое купоросное железо окисляется в трехвалентное в очень короткое время. Т.е. в качестве источника железа купорос вполне подходит, но необходимо подобрать второй компонент самодельного удобрения - комплексом, способный сохранять это железо в двухвалентном виде хотя бы на время, пока аквариумная растительность употребит подкормку. Существует множество различных комплексонов, в том числе и образующих весьма и весьма устойчивые комплексы с железом. Однако использование слишком сильных реагентов может сделать железо недоступным и растениям.

По-видимому, не стоит применять вещества, образующие с двухвалентным железом соединения с константой нестойкости меньше 10-25. И еще одна ремарка в сторону. Известно, что соединения двухвалентного железа имеют светло-зеленый цвет, а трехвалентного - желто-коричневый. Так вот, это правило для комплексных соединений недействительно. Почти все они (и двух-, и трехвалентные) — желто-коричневые и по цвету неразличимые.

Журнал Аквариум 2005 №5

Еще по этой теме:

Подкормка аквариумных растений

ЖЕЛЕЗО В ВАШИХ АКВАРИУМАХ

ЖЕЛЕЗО В АКВАРИУМЕ ИЛИ КОЕ ЧТО О ПИТАНИИ ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ

СОДЕРЖАНИЕ ЖЕЛЕЗА В АКВАРИУМЕ

Просмотров: 2743

Комментарии к этой статье:

Добавить ваш комментарий: